Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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PLC REMOTE CONTROL INTELLIGENT SYSTEM FOR WATER TREATMENT USING POWER LINE COMMUNICATION TECHNIQUE
본 발명은, 상수도 시설물, 하수도 시설물, 물관리 시설물에 각각 설치되며, 상기 상수도 시설물, 상기 하수도 시설물, 상기 물관리 시설물을 각각 감시 계측하여 상수도 계측 정보, 하수도 계측 정보, 물관리 관련 정보를 얻기 위한 원격감시제어 단말장치; 전력을 공급하는 각각의 변대주 상에 위치하며, 상기 원격감시제어 단말장치에 연결되어, 상기 상수도 계측 정보, 상기 하수도 계측 정보, 상기 물관리 관련 정보를 전력선 통신(PLC)을 통해 수신하는 데이터 수집장치; 및 상기 데이터 수집장치에 연결되며, 상기 데이터 수집장치로부터 전송된 상기 상수도 계측 정보, 상기 하수도 계측 정보, 상기 물관리 관련 정보를 수신하여 이를 분석한 후, 분석된 정보를 이용해 상기 상수도 시설물, 상기 하수도 시설물, 상기 물관리 시설물을 원방으로 관리, 제어하는 종합감시 제어부를 포함하고, 상기 원격감시제어 단말장치는, 이상감시모듈, 제어모듈, 계측모듈, PLC 모뎀 및 프로세서부를 포함하고; 상기 이상감시모듈은, 상수도 시설물에 설치되는 제1이상감지모듈, 저수장치에 설치되는 제2이상감지모듈, 및 취수장치에 설치되는 제3이상감지모듈을 포함하고; 상기 제1이상감지모듈은, 제1 압력센서, 제2 압력센서 및 유량계(160)를 포함하고, 상기 제2이상감지모듈은, 저수측 제어부, 수위레벨센서, 침입감지센서, 개폐감지센서 및 수질검사센서를 포함하고, 상기 제3이상감지모듈은, 취수측 제어부, 수위레벨센서, 침입감지센서 및 이상감지센서를 포함하고; 상기 제1이상감지모듈에 의해 송신되는 데이터에 의한 제어를 행하는 상기 제어모듈은, 메인 컨트롤러, 필드 컨트롤러, 전동기, 감속기, 경보발생부를 포함하고; 상기 전동기는 상기 감압밸브의 일측 면에 설치되며, 상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 회전력을 발생시키고, 발생된 회전력으로 상기 감압밸브를 조정하고; 상기 감속기는 상기 전동기와 상기 감압밸브 사이에 설치되어, 상기 전동기의 회전을 기어비로 감속시키고; 상기 감압밸브는 상기 상수도 시설물을 이루는 관체에 설치되고, 상기 유량계는 상기 감압밸브의 일측 면에 설치되고, 상기 제1 압력센서는 상기 감압밸브와 상기 유량계 사이에 설치되고, 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되고, 상기 제2 압력센서는 상기 감압밸브의 타측에 설치되고 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되고; 상기 종합감시 제어부는, 상기 데이터 수집장치로부터 전송된 데이터를 전력선 통신(PLC)을 통해 수신하는 PLC 모뎀; 전용회선을 이용하며, 원격제어장치와 전용회선 모뎀사이에 RS-232 또는 RS-422 방식으로 외부의 시설물 관리자와 유선통신을 구현하는 유선통신모듈과, 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 중 어느 하나 이상을 사용하여 외부의 시설물 관리자와 무선통신을 구현하는 무선통신모듈과, 유동 IP 네트워크 환경에서 외부의 시설물 관리자와 인터넷을 수행하는 인터넷모듈을 포함하는 통신부; 및 상기 PLC 모뎀 및 상기 통신부를 제어하는 CPU를 포함하고, 상기 인터넷모듈은, 외부의 시설물 관리자와 인터넷을 수행하는 중앙제어장치; 인터넷 망을 통해 외부로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 수신된 통신 데이터의 포트(port) 번호에 따라 통신 데이터의 목적지 유동 IP 주소를 사설 고정 IP 주소로 변경한 후, 상기 포트번호와 상기 사설 고정 IP 주소를 상기 중앙제어장치로 전송하는 네트워크관리모듈; 버스(bus) 구조 방식의 근거리통신망(LAN)으로, 상기 중앙제어장치가 데이터를 송수신 할 수 있도록 해주는 이더넷(ethernet); IP 주소를 상호 변환하여 개별 주소가 할당되지 않은 노드에서도 인터넷에 접속할 수 있는 NAT 기능과, TCP/IP 환경의 통신망에서 IP 주소의 일률적 관리 서비스를 제공하는 동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP) 기능을 통해, 복수개의 상기 중앙제어장치 간에 내부 데이터 통신을 중계하는 IP 공유기; 및 외부의 인터넷 망을 통해 데이터 통신을 수행할 수 있도록 해주는 인터넷 모뎀을 포함하고; 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서 측으로 흐르는 유량의 우회시키는 우회관과, 상기 우회관과 상기 관체의 연결부위에 설치되고 상기 우회관의 개폐를 행하는 상기 우회밸브를 포함하고, 상기 메인 컨트롤러의 연산작동에 의해 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 고장여부를 판단토록 하는 오작동감지부; 및 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 교체작업을 행할 때에 상기 메인 컨트롤러로부터 상기 우회밸브에 개방신호가 송신되도록 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 교체작업을 감지하여 상기 메인 컨트롤러에 작업신호를 송신하는 하중감지부를 더 포함하고, 상기 취수장치의 오작동의 원인을 확인할 수 있도록 상기 취수장치가 설치되는 지하관정 내부의 영상신호를 취득하여 영상신호를 송신하는 원인감지부; 및 상기 원인감지부에 의해 확인되는 이물질을 상기 지하관정 외부로 제거하는 원인제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
PLC REMOTE CONTROL INTELLIGENT SYSTEM FOR WATER TREATMENT USING POWER LINE COMMUNICATION TECHNIQUE
본 발명은, 상수도 시설물, 하수도 시설물, 물관리 시설물에 각각 설치되며, 상기 상수도 시설물, 상기 하수도 시설물, 상기 물관리 시설물을 각각 감시 계측하여 상수도 계측 정보, 하수도 계측 정보, 물관리 관련 정보를 얻기 위한 원격감시제어 단말장치; 전력을 공급하는 각각의 변대주 상에 위치하며, 상기 원격감시제어 단말장치에 연결되어, 상기 상수도 계측 정보, 상기 하수도 계측 정보, 상기 물관리 관련 정보를 전력선 통신(PLC)을 통해 수신하는 데이터 수집장치; 및 상기 데이터 수집장치에 연결되며, 상기 데이터 수집장치로부터 전송된 상기 상수도 계측 정보, 상기 하수도 계측 정보, 상기 물관리 관련 정보를 수신하여 이를 분석한 후, 분석된 정보를 이용해 상기 상수도 시설물, 상기 하수도 시설물, 상기 물관리 시설물을 원방으로 관리, 제어하는 종합감시 제어부를 포함하고, 상기 원격감시제어 단말장치는, 이상감시모듈, 제어모듈, 계측모듈, PLC 모뎀 및 프로세서부를 포함하고; 상기 이상감시모듈은, 상수도 시설물에 설치되는 제1이상감지모듈, 저수장치에 설치되는 제2이상감지모듈, 및 취수장치에 설치되는 제3이상감지모듈을 포함하고; 상기 제1이상감지모듈은, 제1 압력센서, 제2 압력센서 및 유량계(160)를 포함하고, 상기 제2이상감지모듈은, 저수측 제어부, 수위레벨센서, 침입감지센서, 개폐감지센서 및 수질검사센서를 포함하고, 상기 제3이상감지모듈은, 취수측 제어부, 수위레벨센서, 침입감지센서 및 이상감지센서를 포함하고; 상기 제1이상감지모듈에 의해 송신되는 데이터에 의한 제어를 행하는 상기 제어모듈은, 메인 컨트롤러, 필드 컨트롤러, 전동기, 감속기, 경보발생부를 포함하고; 상기 전동기는 상기 감압밸브의 일측 면에 설치되며, 상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 회전력을 발생시키고, 발생된 회전력으로 상기 감압밸브를 조정하고; 상기 감속기는 상기 전동기와 상기 감압밸브 사이에 설치되어, 상기 전동기의 회전을 기어비로 감속시키고; 상기 감압밸브는 상기 상수도 시설물을 이루는 관체에 설치되고, 상기 유량계는 상기 감압밸브의 일측 면에 설치되고, 상기 제1 압력센서는 상기 감압밸브와 상기 유량계 사이에 설치되고, 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되고, 상기 제2 압력센서는 상기 감압밸브의 타측에 설치되고 상기 메인 컨트롤러와 케이블로 연결되고; 상기 종합감시 제어부는, 상기 데이터 수집장치로부터 전송된 데이터를 전력선 통신(PLC)을 통해 수신하는 PLC 모뎀; 전용회선을 이용하며, 원격제어장치와 전용회선 모뎀사이에 RS-232 또는 RS-422 방식으로 외부의 시설물 관리자와 유선통신을 구현하는 유선통신모듈과, 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 중 어느 하나 이상을 사용하여 외부의 시설물 관리자와 무선통신을 구현하는 무선통신모듈과, 유동 IP 네트워크 환경에서 외부의 시설물 관리자와 인터넷을 수행하는 인터넷모듈을 포함하는 통신부; 및 상기 PLC 모뎀 및 상기 통신부를 제어하는 CPU를 포함하고, 상기 인터넷모듈은, 외부의 시설물 관리자와 인터넷을 수행하는 중앙제어장치; 인터넷 망을 통해 외부로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 수신된 통신 데이터의 포트(port) 번호에 따라 통신 데이터의 목적지 유동 IP 주소를 사설 고정 IP 주소로 변경한 후, 상기 포트번호와 상기 사설 고정 IP 주소를 상기 중앙제어장치로 전송하는 네트워크관리모듈; 버스(bus) 구조 방식의 근거리통신망(LAN)으로, 상기 중앙제어장치가 데이터를 송수신 할 수 있도록 해주는 이더넷(ethernet); IP 주소를 상호 변환하여 개별 주소가 할당되지 않은 노드에서도 인터넷에 접속할 수 있는 NAT 기능과, TCP/IP 환경의 통신망에서 IP 주소의 일률적 관리 서비스를 제공하는 동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP) 기능을 통해, 복수개의 상기 중앙제어장치 간에 내부 데이터 통신을 중계하는 IP 공유기; 및 외부의 인터넷 망을 통해 데이터 통신을 수행할 수 있도록 해주는 인터넷 모뎀을 포함하고; 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서 측으로 흐르는 유량의 우회시키는 우회관과, 상기 우회관과 상기 관체의 연결부위에 설치되고 상기 우회관의 개폐를 행하는 상기 우회밸브를 포함하고, 상기 메인 컨트롤러의 연산작동에 의해 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 고장여부를 판단토록 하는 오작동감지부; 및 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 교체작업을 행할 때에 상기 메인 컨트롤러로부터 상기 우회밸브에 개방신호가 송신되도록 상기 감압밸브, 상기 유량계, 상기 제1 압력센서 또는 상기 제2 압력센서의 교체작업을 감지하여 상기 메인 컨트롤러에 작업신호를 송신하는 하중감지부를 더 포함하고, 상기 취수장치의 오작동의 원인을 확인할 수 있도록 상기 취수장치가 설치되는 지하관정 내부의 영상신호를 취득하여 영상신호를 송신하는 원인감지부; 및 상기 원인감지부에 의해 확인되는 이물질을 상기 지하관정 외부로 제거하는 원인제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
PLC REMOTE CONTROL INTELLIGENT SYSTEM FOR WATER TREATMENT USING POWER LINE COMMUNICATION TECHNIQUE
PLC 기술을 활용한 지능형 수처리 원격제어 시스템
LEE MI HWA (Autor:in)
05.07.2017
Patent
Elektronische Ressource
Koreanisch
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